回归原点12 振动和波（教师用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（广东专版）

回归原点12　振动和波 1．简谐运动的特征 (1)回复力表达式：F＝－kx。 (2)简谐运动的表达式：x＝Asin(ωt＋φ)或x＝Asin。 (3) 简谐运动的图像，表示振动质点的振动位移随时间的变化规律，是一条正(余)弦函数图像。 2．单摆的回复力和周期 (1)单摆的回复力：摆球的重力沿切线方向的分力F回＝F＝－x＝－kx。 (2)周期公式：T＝2π。 【说明】　单摆的周期与摆长有关，摆长越长，周期越大；与g有关；与摆球质量、振幅无关。 3．周期和频率：f＝。 【提醒】　波的周期和频率由波源决定，与介质无关。同一列波从一种介质进入另一种介质时，波的频率不变。 4．波速、波长和频率的关系：v＝＝λf。 5．波的干涉和衍射 (1)形成稳定干涉图样的条件 ①两列波的频率相同；②两列波的相位差恒定；③两列波的振动方向相同。 【提醒】　振动加强点和减弱点的判断方法 　 其中，Δx为某点到两波源的路程差。 (2)发生明显衍射现象的条件：在狭缝宽度或障碍物尺寸与波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 1．弹簧振子模型 2．单摆模型 3．振动图像与波的图像问题 (1)图像比较 随时间推移，图像延续，但已有形状不变 随时间推移，图像沿传播方向平移 (2)分析思路 4．波的传播方向与质点振动方向的互判方法 (1)带动法 前面的质点带动后面的质点振动，后者重复前者的振动。 (2)同侧法 (3)微平移法 若已知质点振动方向，利用所讲的三种方法也可以判断波的传播方向。 5．机械波的多解问题 多解原因一：波的传播方向、质点振动方向不确定造成多解。 多解原因二：时间间隔Δt与周期T、波传播距离Δx与波长λ的关系不确定造成多解。 若波沿x轴正方向传播，Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，…)。 若波沿x轴负方向传播，Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，…)。 [典例]　(人教版教材选择性必修第一册P69例题)图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。经过0.5 s后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于0.5 s。 (1)如果波是向左传播的，波的速度是多大?波的周期是多大? (2)如果波是向右传播的，波的速度是多大?波的周期是多大? 分析　这列波的周期大于0.5 s，所以经过0.5 s的时间，这列波传播的距离不可能大于一个波长λ。当波向左传播时，图中的波峰1只能到达波峰2，而不可能向左到达更远的波峰。当波向右传播时，图中的波峰1只能到达波峰3，而不可能向右到达更远的波峰。 已知波传播的时间t＝0.5 s，由图可以知道波的传播距离Δx，由公式v＝就能够求出波的传播速度v。 由图又可以知道波长λ，由公式v＝就能够求出周期T。 [解析]　(1)如果波是向左传播的，从题图看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动了6 cm，由此可求出波速的大小v＝＝ m/s＝0.12 m/s 波的周期为T＝＝ s＝2.0 s。 (2)如果波是向右传播的，从题图看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了18 cm，由此可以求出波速的大小v＝＝ m/s＝0.36 m/s 波的周期为T＝＝ s＝0.67 s。 [答案]　(1)0.12 m/s　2.0 s　(2)0.36 m/s　0.67 s 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $